濟(jì)陽(yáng)坳陷青東凹陷油藏特征及分布規(guī)律

馬立馳

(中國(guó)石化 勝利油田分公司 地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015)

濟(jì)陽(yáng)坳陷青東凹陷油藏特征及分布規(guī)律

馬立馳

(中國(guó)石化 勝利油田分公司 地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015)

青東凹陷是濟(jì)陽(yáng)坳陷勘探程度較低地區(qū)，同時(shí)也是近期勘探重點(diǎn)和熱點(diǎn)地區(qū)。綜合地質(zhì)、地震和分析化驗(yàn)等資料，對(duì)該區(qū)油藏特征和分布規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明，該區(qū)發(fā)育了咸化低熟、咸化成熟、正常成熟3類(lèi)原油。咸化低熟、咸化成熟原油都來(lái)自于沙四段烴源巖，正常成熟原油來(lái)源于沙三段烴源巖。該區(qū)具有館陶末期和明化鎮(zhèn)期—第四紀(jì)2期成藏的特點(diǎn)，晚期充注范圍較大，為主要成藏期。青東凹陷發(fā)育了構(gòu)造、地層、巖性和復(fù)合類(lèi)4種油藏類(lèi)型。縱向上，油氣主要分布于沙四上亞段；平面上，青東凹陷共發(fā)育東北部走滑斷裂構(gòu)造帶、西北部斜坡構(gòu)造帶、中央地壘構(gòu)造帶和青東—青南過(guò)渡構(gòu)造帶4個(gè)油氣富集區(qū)帶。西北部斜坡構(gòu)造帶可作為近期海上現(xiàn)實(shí)的重點(diǎn)勘探區(qū)域。

油源對(duì)比；成藏期次；油藏類(lèi)型；分布規(guī)律；青東凹陷；濟(jì)陽(yáng)坳陷

青東凹陷屬濟(jì)陽(yáng)坳陷的次級(jí)凹陷，位于濟(jì)陽(yáng)坳陷東部、郯廬斷裂西支西側(cè)[1-7]，西北以墾東—青坨子凸起為界，東南緊鄰濰北凸起，西南與東營(yíng)凹陷的青南洼陷相通，凹陷面積近1 200 km2(圖1)。地貌上西部斜坡處于灘海部位，凹陷主體為淺海區(qū)域。

青東凹陷是勝利油田勘探程度較低的地區(qū)，也是中國(guó)石化增儲(chǔ)穩(wěn)產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)東部油氣勘探硬穩(wěn)定的重要后備陣地。 “十一五”以后，為尋找新的儲(chǔ)量陣地，才對(duì)青東地區(qū)進(jìn)行較系統(tǒng)的研究，先后部署實(shí)施了青東4、青東5三維地震。受對(duì)石油地質(zhì)條件、烴源巖成烴演化過(guò)程認(rèn)識(shí)所限，對(duì)青東凹陷油氣成藏期次、充注過(guò)程、油氣類(lèi)型及分布規(guī)律等方面認(rèn)識(shí)還不清楚，從而制約了油氣分布預(yù)測(cè)及有利區(qū)帶選擇。因此，本文對(duì)青東凹陷成藏特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究，建立了成藏模式，對(duì)油氣勘探的深入開(kāi)展具有重要意義。

圖1 渤海灣盆地青東凹陷構(gòu)造位置示意

1 基本地質(zhì)概況

1.1地層特征

青東凹陷是在中—古生界基底上發(fā)育的一個(gè)新生代盆地，自下而上發(fā)育古近系孔店組、沙河街組、東營(yíng)組和新近系館陶組、明化鎮(zhèn)組及第四系平原組。青東凹陷受2次構(gòu)造擠壓反轉(zhuǎn)的控制，在沙四段上、下亞段和東營(yíng)組、館陶組之間發(fā)育2個(gè)區(qū)域不整合，形成孔店組—沙四下亞段、沙四上亞段—東營(yíng)組和新近系—第四系3個(gè)構(gòu)造層。

1.2構(gòu)造特征

青東凹陷南、北均以斷層為界分別與濰北凸起和墾東凸起相接，洼陷內(nèi)部近東西向斷層發(fā)育，形成多個(gè)次級(jí)洼陷，表現(xiàn)為南北分割性強(qiáng)的特點(diǎn)。東部邊界以雁行式排列的走滑斷裂帶與濰北凸起相接，西側(cè)以典型的盆地邊緣超剝斜坡帶形式與青坨子凸起相連[8-10]。東西向上總體表現(xiàn)出一種東斷西超的箕狀凹陷結(jié)構(gòu)特征。東西向上可以劃分為西部斜坡超剝帶、中部洼陷帶和東部斷裂帶；南北向上可以劃分為北部斷階帶、北部洼陷帶、中部地壘帶、中部洼陷帶、南部地壘帶和南部洼陷帶，呈“壘塹相間”的構(gòu)造格局[11]。

1.3沉積儲(chǔ)層特征

青東凹陷四周均與凸起相接，具有墾東、青坨子、濰北和萊南凸起等4個(gè)物源體系，物源豐富，古近系發(fā)育沖積扇、近岸水下扇、(扇)三角洲、灘壩、濁積扇等6種沉積體系類(lèi)型[12-13]。主力層系沙河街組沙四下亞段主要發(fā)育沖積扇沉積，沙四上亞段發(fā)育近岸水下扇、(扇)三角洲、灘壩等多種沉積類(lèi)型，沙三段主要發(fā)育三角洲沉積。凹陷南部地區(qū)，以濰北凸起和青坨子凸起南部為主要物源，母巖類(lèi)型以太古界變質(zhì)巖為主；沉積體系類(lèi)型主要為三角洲、扇三角洲、灘壩；儲(chǔ)層埋藏較淺，處于早成巖B期，壓實(shí)作用較弱，原生孔隙發(fā)育，儲(chǔ)層物性較好。凹陷北部地區(qū)，以墾東凸起和青坨子凸起北部為物源，母巖類(lèi)型以中生界火山巖和沉積巖類(lèi)為主；沉積體系類(lèi)型主要為沖積扇、近岸水下扇、扇三角洲；處于早成巖B期—中成巖A期，壓實(shí)作用增強(qiáng)，原生孔隙保留，見(jiàn)次生溶孔，整體儲(chǔ)層物性較差。

1.4烴源巖發(fā)育特征

青東凹陷主要的烴源巖層系為沙河街組沙四段和沙三段[14-15]。沙三下亞段和沙四上亞段有機(jī)質(zhì)類(lèi)型都以Ⅰ-Ⅱ型為主，沙四上亞段烴源巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型Ⅰ型所占比例更大。沙三下亞段有機(jī)碳含量為1.06%～5.88%，沙四上亞段有機(jī)碳含量為0.30%～4.70%。沙三下亞段生烴門(mén)限在3 000 m左右，沙四上亞段生烴門(mén)限在2 250 m 左右。沙三下亞段Ro為0.32%～0.52%，沙四上亞段Ro為0.35%～0.87%。通過(guò)對(duì)烴源巖地球化學(xué)分析，結(jié)合埋藏史進(jìn)行數(shù)值模擬分析認(rèn)為，青東凹陷總生烴量為37.9×108t，其中，沙四上亞段烴源巖埋深在2 500～3 500 m，處于有效生烴階段，生烴面積大，總生烴量達(dá)31.2×108t；沙三下亞段埋深3 000 m，開(kāi)始生烴，受埋藏深度限制，生烴量較小，因而有效烴源巖層系主要為沙四上亞段。青東地區(qū)存在青南洼陷和青東凹陷北部洼陷帶2個(gè)油源體系，具有4×108t左右的遠(yuǎn)景資源潛力[16]。

2 油氣藏特征

2.1油藏基本特征

從青東地區(qū)已鉆井實(shí)測(cè)溫度來(lái)看，其現(xiàn)今地溫梯度為3.01～4.72 ℃/hm。西部斜坡帶及東部走滑斷裂帶地溫梯度較高，青東—青南過(guò)渡帶地溫梯度較低，分析認(rèn)為青東地區(qū)異常高地溫特征應(yīng)與切穿基底的郯廬斷裂帶的活動(dòng)有密切關(guān)系，尤其是局部火山巖發(fā)育區(qū)的地溫梯度明顯高于其他地區(qū)。該區(qū)地層壓力系數(shù)在0.965～1.179之間。青東地區(qū)已發(fā)現(xiàn)油藏的地面原油密度范圍為0.818 8～1.060 4 g/cm3，平均為0.906 g/cm3；地面原油黏度范圍為3.8～12 588 mPa·s，平均為1 801 mPa·s，既有中、輕質(zhì)油，也有重、超重質(zhì)油，既有稠油，也有稀油；原油凝固點(diǎn)為-15～39 ℃，平均為23 ℃，均為常規(guī)原油。原油密度和原油黏度在2 500 m以上隨埋深增大分別呈線性和指數(shù)遞減，2 500 m以下原油物性趨于穩(wěn)定。根據(jù)地層水分析資料，青東地區(qū)地層水礦化度為2 134～47 363 mg/L，平均為21 065 mg/L，氯離子含量為587～26 769 mg/L，平均為11 664 mg/L，水型主要為CaCl2和NaHCO3型。

2.2油源對(duì)比分析

青東地區(qū)原油及烴源巖生物標(biāo)志化合物對(duì)比結(jié)果表明，該區(qū)發(fā)育3類(lèi)原油。

第一類(lèi)為咸化低熟原油。青東凹陷中北部青東17井(1 871.50 m)咸化還原環(huán)境下形成的低熟原油與青東121井(2 247.90 m)沙四上亞段烴源巖(Ro為0.49%)生物標(biāo)志物特征基本一致。說(shuō)明此類(lèi)咸化低熟原油與沙四上亞段低熟烴源巖具有較好的親緣關(guān)系。該類(lèi)原油來(lái)自青東沙四上亞段烴源巖。

第二類(lèi)為咸化成熟原油。在青東凹陷中沒(méi)有對(duì)應(yīng)的烴源巖。經(jīng)對(duì)比，青東401井(1 255.80 m)沙四段原油與青南萊64井沙四段烴源巖基本一致，具有一定的親緣關(guān)系。而且結(jié)合地質(zhì)特征，南部邊界帶青東401等井距離青南洼陷較近，且正處于斷階帶上，青南原油具有一定的運(yùn)移優(yōu)勢(shì)，判斷青東4區(qū)塊的原油來(lái)自青南。青東22井位于青東凹陷西北邊緣，其他凹陷烴源巖供油的可能性較小，從青東凹陷與東營(yíng)凹陷有機(jī)質(zhì)對(duì)比特征相似判斷，青東沙四上亞段應(yīng)該也具有相應(yīng)的烴源巖，將青東22井的原油來(lái)源歸于青東沙四上亞段烴源巖。

第三類(lèi)為正常成熟原油。青東凹陷東北部青東30井(2 935.18 m)沙三下亞段油砂中的原油和青東12井(2 226.00 m)沙四上亞段的原油，與青東30井(2 901.50 m)沙三下亞段深灰色泥巖除成熟度略有差別外，具有較好的親緣關(guān)系，判斷第三類(lèi)原油來(lái)自青東凹陷沙三下亞段烴源巖。

2.3油氣成藏期次

油氣包裹體作為油氣運(yùn)移、聚集過(guò)程中保留下來(lái)的原始油氣流體樣品，可以確定油氣成藏期次及成藏時(shí)間[17-19]。根據(jù)巖相學(xué)分析包裹體的產(chǎn)出、分布，結(jié)合均一溫度測(cè)定結(jié)果，尤其結(jié)合與其同期的鹽水包裹體的分布及冰點(diǎn)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行綜合判定，確定青東凹陷不同構(gòu)造部位的成藏期次：北次洼有2期油氣充注，中次洼主要有1期油氣充注，而西部斜坡帶主要有2期油氣充注。包裹體分析確定流體活動(dòng)期次后，據(jù)盆地模擬技術(shù)編制的青東地區(qū)埋藏史曲線圖，結(jié)合古埋藏深度，即可確定青東地區(qū)各井油氣成藏期相對(duì)應(yīng)的成藏時(shí)間。如，青東30井地層剝蝕厚度為624 m，古地溫梯度為4.2 ℃/hm，根據(jù)本區(qū)與油氣共生的鹽水包裹體均一溫度114.0和130.0 ℃，計(jì)算獲得其形成時(shí)的埋藏深度分別約為2 357和2 738 m，利用IES數(shù)值模擬軟件得到其成藏時(shí)間約為6.3和3.0 Ma，根據(jù)濟(jì)陽(yáng)坳陷盆地?cái)?shù)值模擬地質(zhì)參數(shù)，分析其成藏期約在館陶組(Ng)和明化鎮(zhèn)組(Nm)沉積時(shí)期。

整體上看，青東凹陷具有館陶末期和明化鎮(zhèn)—第四紀(jì)2期成藏的特點(diǎn)。早期館陶末期充注形成的油氣藏，油氣的充注范圍相對(duì)較小，主要分布在較大斷層附近，說(shuō)明早期油氣運(yùn)移通道是以較大斷層為主。晚期充注范圍較大，明化鎮(zhèn)—第四紀(jì)為本區(qū)主要成藏期，早期油氣成藏后多遭受后期破壞。

3 油藏類(lèi)型

綜合青東地區(qū)構(gòu)造格局、構(gòu)造樣式、沉積體系及圈閉發(fā)育模式的研究，認(rèn)為本區(qū)構(gòu)造、地層、巖性和復(fù)合圈閉等四大圈閉類(lèi)型均有發(fā)育，并聚集油氣成藏(圖2)。

3.1構(gòu)造油藏

構(gòu)造油藏包括斷層油藏和背斜油藏2類(lèi)。斷層油藏中已發(fā)現(xiàn)斷鼻、斷塊和地壘型油藏，縱向上分布于沙四下亞段、沙四上亞段、沙三下亞段和沙三上亞段；平面上主要分布在北部斷階帶、中地壘、南地壘以及構(gòu)造過(guò)渡帶，如青東23井區(qū)沙四下亞段—沙四上亞段斷鼻構(gòu)造油藏、青東11井區(qū)沙三上亞段斷塊構(gòu)造油藏、青東4井區(qū)沙三上亞段斷塊構(gòu)造油藏、青東121—青東12井區(qū)沙四上亞段—沙三下亞段斷塊構(gòu)造油藏、KL20-1井區(qū)沙四上亞段—沙三下亞段斷鼻構(gòu)造油藏等。

3.2地層油藏

地層油藏包括新生界地層超覆、地層不整合遮擋油藏，分布在凹陷西部斜坡帶的地層超剝帶，如青東15井側(cè)、青東24井區(qū)沙四上亞段地層超覆油藏。目前發(fā)現(xiàn)的該類(lèi)油藏規(guī)模較小，油層單層厚度較薄，油氣分布范圍難以有限預(yù)測(cè)，尚不具有工業(yè)價(jià)值。

3.3巖性油藏

巖性油藏按儲(chǔ)集體的沉積類(lèi)型可分為灘壩砂體圈閉、陡坡水下扇體巖性圈閉、扇前滑塌濁積扇和深水濁積扇體巖性圈閉等巖性圈閉類(lèi)型；按巖性體的產(chǎn)狀可分為孤立砂巖油藏和巖性上傾尖滅油藏等類(lèi)型[20]。

圖2 渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷青東凹陷圈閉類(lèi)型

孤立砂巖油藏主要為各類(lèi)滑塌濁積砂體巖性圈閉，這種砂巖透鏡體被包圍在烴源巖之中，具有好的油源條件和自生、自儲(chǔ)、自蓋的特點(diǎn)，主要發(fā)育在構(gòu)造—沉積坡折帶之下及洼陷帶。

巖性上傾尖滅油藏主要分布于斜坡部位三角洲前緣、坡折帶以及洼陷帶，如青東15井側(cè)沙四上亞段巖性上傾尖滅油藏、青東28井區(qū)沙四上亞段巖性上傾尖滅油藏。青東28井位于青東地區(qū)西北部斜坡背景之上，由于青東28井沿上傾方向沉積相帶由近岸水下扇扇中亞相變?yōu)樯雀鶃喯?，?dǎo)致儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率變差而形成巖性圈閉，從而形成了巖性油藏，并且就近聚集了來(lái)自沙四上亞段的油氣，但是由于青東28部位較低，僅解釋含油水層。

3.4復(fù)合類(lèi)油藏

復(fù)合油藏包括構(gòu)造—巖性油藏、巖性—構(gòu)造油藏等類(lèi)型，其中，巖性—構(gòu)造復(fù)合型油藏是該區(qū)最主要的油藏類(lèi)型，類(lèi)型包括沖積扇、近岸水下扇、扇三角洲、灘壩砂體等各類(lèi)砂體與斷層共同組成的復(fù)合圈閉。如青東5井區(qū)沙四上亞段巖性—構(gòu)造油藏，青東25井區(qū)沙四上亞段巖性—構(gòu)造油藏，青東23井區(qū)沙四下亞段—沙四上亞段巖性—構(gòu)造油藏，青東17井區(qū)沙四下亞段巖性—構(gòu)造油藏。青東30井區(qū)主要為構(gòu)造—巖性復(fù)合油藏。

4 油氣藏分布規(guī)律

4.1縱向分布規(guī)律

從目前青東凹陷已發(fā)現(xiàn)的油藏來(lái)看，縱向上共發(fā)育中生界、沙四下亞段、沙四上亞段、沙三中下亞段和沙三上亞段等5套主要含油層系。其中，沙四上亞段油藏分布范圍最廣，鉆遇井?dāng)?shù)最多，累計(jì)解釋油層最厚，且最為富集高產(chǎn)，為青東地區(qū)的主力含油層系；其次為沙三下亞段、中生界、沙四下亞段和沙三上亞段，其分布范圍較為局限。

4.2平面分布規(guī)律

總體來(lái)說(shuō)，青東凹陷共發(fā)育4個(gè)油氣富集區(qū)帶，即東部走滑斷裂構(gòu)造帶、西北部斜坡構(gòu)造帶、中央地壘構(gòu)造帶和青東—青南過(guò)渡構(gòu)造帶；另外，洼陷帶也可能聚集油氣，形成油氣富集帶(圖3)。各構(gòu)造帶由于成藏條件存在較大差異，油藏類(lèi)型、油氣富集層段等都有較大差異。

圖3 渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷青東凹陷油氣聚集帶分布

西北部斜坡構(gòu)造帶，中生界發(fā)育安山巖、凝灰?guī)r裂縫儲(chǔ)層；沙四下亞段—沙四上亞段巖性組合為以砂巖、含礫砂巖為主的砂泥不等厚互層，儲(chǔ)層沉積類(lèi)型有沖積扇、近岸水下扇、扇三角洲等；沙三段為一套以泥巖為主的地層，形成了較為有利的儲(chǔ)蓋組合。形成了中生界、沙四下亞段和沙四上亞段3個(gè)含油層段。

東部走滑斷裂帶，沙四上亞段和沙三中下亞段儲(chǔ)地比適中，儲(chǔ)蓋組合條件較好，且臨近生烴洼陷中心，具有近源成藏的優(yōu)勢(shì)，形成了沙四上亞段和沙三下亞段2個(gè)近源富集層系，其油藏類(lèi)型以構(gòu)造為主，可發(fā)育構(gòu)造—巖性或巖性—構(gòu)造復(fù)合油藏。

中央地壘構(gòu)造帶，沙四上亞段—沙三下亞段主要發(fā)育三角洲前緣席狀砂及環(huán)洼分布的灘壩相沉積砂體，巖性組合為以粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主的砂泥薄互層，由于該帶為臨近洼陷區(qū)的地壘構(gòu)造帶，具有豐富的油源條件及良好的構(gòu)造圈閉條件，為油氣運(yùn)移的優(yōu)勢(shì)指向區(qū)，主要發(fā)育沙四上亞段、沙三下亞段構(gòu)造油藏。

青東—青南過(guò)渡構(gòu)造帶，處于青南洼陷和青東凹陷之間，是由一系列北西、北西西走向的正斷層組成的斷階構(gòu)造帶，縱向輸導(dǎo)能力較好，且青南東斷裂帶溝通青南洼陷東次洼的生烴中心，油源豐富，具備了形成多套含油層系的條件，形成了沙三上亞段、沙四上亞段2個(gè)含油層段，其油藏類(lèi)型以構(gòu)造、巖性—構(gòu)造油藏為主，且不同層系的油氣分布規(guī)律存在較大差異，在不同構(gòu)造帶形成不同的縱向含油層段組合。

5 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

受郯廬斷裂帶長(zhǎng)期、復(fù)雜而強(qiáng)烈的活動(dòng)影響，青東凹陷不僅具有復(fù)雜的演化歷史，也呈現(xiàn)出復(fù)雜的構(gòu)造與成藏特征。多年來(lái)受地表?xiàng)l件的限制和資料條件的影響，研究程度較低。該區(qū)具有4×108t左右的油氣資源量，油氣豐富。通過(guò)對(duì)其成藏特征和成藏規(guī)律的研究表明，該區(qū)勘探價(jià)值較大。沙四段是其主要勘探層系，西北部斜坡帶、東北部走滑斷裂帶、中央地壘帶、西南部過(guò)渡帶是其主要油氣聚集單元。

致謝：對(duì)本文研究過(guò)程中付出辛勤勞動(dòng)的中國(guó)石化勝利油田分公司王永詩(shī)、石砥石、楊貴麗、劉曉林、張盛等同志表示衷心感謝！

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(編輯韓 彧)

CharacteristicsanddistributionofreservoirsinQingdongSag,JiyangDepression

Ma Lichi

(ResearchInstituteofGeosciences,SINOPECShengliOilfieldCompany,Dongying,Shandong257015,China)

Locating in the Jiyang Depression, the Qingdong Sag, with low exploration degree, is a recent exploration focus. Reservoir characteristics and distribution regularities were studied based on geological, seismic and chemical data. The results showed that, 3 types of crude oils developed in the study area, including salty low-mature, salty mature and normal-mature ones. The salty low-mature and salty mature crude oils both originated from source rocks in the 4th member of the Shahejie Formation, and the normal-mature crude oils originated from source rocks in the 3rd member of the Shahejie Formation. The process of petroleum accumulation was divided into 2 major phases: the first one at the end of Guantao and the second one from Minghuazhen to Quaternary. During the second phase, hydrocarbon charging was widespread, and it was the main phase for accumulation. 4 types of reservoirs generated in the Qingdong Sag, including structural, stratigraphic, lithologic and composite ones. Vertically, oil and gas mainly distributed in the upper section of the 4th member of the Shahejie Formation. On plane chart, oil and gas are abundant in the northeastern strike-slip fault zone, the northwestern slope belt, the central horst belt and the Qingdong-Qingnan transition belt, among which the northwestern slope belt was regarded as the key target for future exploration.

oil and source correlation; accumulation period; reservoir type; distribution rule; Qingdong Sag; Jiyang Depression

1001-6112(2014)01-0039-07

10.11781/sysydz201401039

2012-09-21；

：2013-12-17。

馬立馳(1973—)，男，高級(jí)工程師，從事油氣勘探研究工作。E-mail: malichi.slyt@sinopec.com。

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“渤海灣盆地精細(xì)勘探關(guān)鍵技術(shù)”(2011ZX05006)資助。

TE121.1

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